[发明专利]附加高压电源的制氢方法与装置

说明书

附加高压电源的制氢方法与装置，属能源领域。特征是，在电解水部分附加高压电源。有P₀、P₁、P₂三种电源：P₀是直流电解电源，P₁是输出方波或脉冲波的直流电源，连接到P₁的电极有网孔、表层为绝缘层；P₂是输出脉冲波的直流电源，与P₂连通的电极表层为绝缘层、有网孔、固定有尖端能放电的细针；正、负极针尖之间的电压等于或高于水分子的解离电压。由于P₁、或P₂、或P₁和P₂的作用，水分子离解，制氢效率增加。也可以不用P₀、P₁、P₂电源，利用温度和正或负离子交换膜的作用，或温差发电片，直接将低温热能转化为氢能。

技术领域 本发明属绿色能源领域。

背景技术 风能、太阳能等转化为氢能的途径是，首先将风能、太阳能转化为电能，再电解水制氢。有两个重要技术指标：成本与效率。传统技术成本较低，但效率不高。最好结果是，常温常压下每立方米氢气需要4.6度电。新技术是利用双极膜电解水制氢，效率远高于传统技术，但双极膜成本很高，难以推广。鉴于这种现状，本发明公布一项新电解水制氢方案。按本方案，效率同样很高，但成本可显著降低，从而易于推广。

发明内容 本电解水制氢方案是，在电解水装置中附加高压电源。其特征是，这种装置的电解水箱中有电解水部分和附件部分，电解水部分由多个电解单元并联或串联构成，两个电解单元之间有将两者分开的两性(负、正离子都能透过)、或负、或正离子交换膜，每个电解单元的正、负电极的排列方式相同，相邻单元的正、负电极相对；附件部分由电解箱中、安装在电解水部分负极上部的氢气输出管，安装在正极上部的氧气输出管和补水管构成；

有P₀、P₁、P₂三种电源：P₀是直流电解电源，其电压V₀可调、

0≤V₀≤1.7V， (1)

V₀一经调好就不再变化；P₁是其正极电压为V₁、负极电压为(-V₁)的直流电源，

0≤V₁≤V_1max，V_1max＞V₀， (2)

输出方波或脉冲波(图1)，其占空比、方波或脉冲宽度、电压V₁可调；P₂是其正极电压为V₂、负极电压为(-V₂)的直流脉冲电源(图2)，其占空比、脉冲宽度、和电压V₂可调，

0≤V₂≤V_2max，V_2max≥V1； (3)